紫陽富硒茶中硒的賦存形態(tài)及浸出率研究

謝娟平（安康學(xué)院化學(xué)化工系，陜西安康725000）

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紫陽富硒茶中硒的賦存形態(tài)及浸出率研究

謝娟平
（安康學(xué)院化學(xué)化工系，陜西安康725000）

摘要：研究紫陽富硒茶中硒的賦存形態(tài)及其浸出率。采用鹽酸浸提法提取硒蛋白，硒多糖用［（1∶1酚-二氯甲烷）-異戊醇］（24∶1，mL/mL）法除去蛋白質(zhì)后進(jìn)行提取，同法提取硒核酸，去除蛋白質(zhì)后，酸法提取。采用氫化物發(fā)生原子熒光法測定茶葉總硒含量及與蛋白質(zhì)、多糖、核酸結(jié)合的硒含量。結(jié)果表明：硒蛋白、硒多糖分別占樣品總硒的51.65% 和25.23%；浸泡溫度，浸泡時(shí)間和浸泡次數(shù)是影響硒浸出率的主要因素，沖泡水溫為95℃時(shí)硒浸出率高達(dá)46.35%；浸泡3min時(shí)，硒的浸出率為25.80%，達(dá)最大值。浸泡次數(shù)為3次時(shí)，茶湯中硒的含量極微。富硒茶中的硒絕大部分是對(duì)人體有益的有機(jī)硒，硒蛋白＞硒多糖＞硒核酸；飲茶時(shí)應(yīng)選擇水溫95℃下浸泡茶葉，且浸泡3min，浸泡2次為佳。

關(guān)鍵詞：富硒茶；硒蛋白；硒多糖；硒核酸；浸出率

硒是人體的必需微量元素，具有增強(qiáng)免疫力，防止心腦血管疾病、糖尿病、白內(nèi)障、克山病、大骨節(jié)病、關(guān)節(jié)炎等，與人類健康有著密切的關(guān)系［1-5］。紫陽富硒茶是以含硒而著名的保健茶，文獻(xiàn)表明紫陽富硒茶中硒的平均含量約為0.6531mg/kg，最高可達(dá)3.853mg/kg，在我國非富硒地區(qū)，茶葉中硒的平均含量為0.15 mg/kg，比紫陽富硒茶低約5.5倍，國內(nèi)浙、蘇、皖地區(qū)的茶葉和日本、英國等地區(qū)的茶葉含硒量較少，比紫陽富硒茶低5.6倍～19倍［6-8］。通過飲茶，能夠獲取溶于熱水中的有機(jī)硒，用于硒元素的補(bǔ)充和保?。?-12］。但是，國內(nèi)外對(duì)紫陽富硒茶的研究報(bào)道較少且不夠深入，大多集中在含硒量的測定［12-15］，而硒在茶葉中的賦存形態(tài)、茶葉沖泡時(shí)硒的浸出率是目前紫陽富硒茶研究中急需解決的問題。本文通過氫化物發(fā)生原子熒光法測定硒含量的方法研究了富硒茶中硒的賦存形態(tài)及沖泡時(shí)的浸出率，旨在為人們泡茶時(shí)合理的選擇浸泡溫度、浸泡次數(shù)，充分吸收硒元素提供依據(jù)，也為利用安康地區(qū)的秋茶、開發(fā)有機(jī)硒保健食品提供參考。

1　材料與方法

1.1儀器、試劑與原料

PF6-2非色散原子熒光分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限公司；101-1AB電熱鼓風(fēng)干燥箱、DK-2000-III L型電熱恒溫水浴鍋：天津市泰斯特儀器有限公司；FA2104型電子天平：良平儀器有限公司；TD5A離心機(jī)：長沙英泰儀器有限公司。

乙醇、異戊醇、醋酸、二氯甲烷、草酸、氯化鈉、鹽酸、硝酸、高氯酸，均為分析純；硒標(biāo)準(zhǔn)液（200 mg/L）；硼氫化鉀溶液（現(xiàn)配現(xiàn)用）：稱取15 g硼氫化鉀（KBH4），溶于氫氧化鉀溶液（5%）中，然后定容至1 000 mL混勻；鐵氰化鉀：準(zhǔn)確稱取1 g鐵氰化鉀K3Fe（CN）6，用三重蒸餾水定容至100 mL混勻；載液：5%鹽酸溶液（量取50.0 mL濃鹽酸，定容至1 000 mL，混勻）；氬氣：純度為99.99%。

富硒綠茶（產(chǎn)于陜西省安康市紫陽縣）：市場購買。

1.2方法

1.2.1樣品的預(yù)處理

將市售紫陽茶于50℃～60℃干燥箱中烘干，取部分干燥后的茶葉粉碎，過40目篩制成茶粉，用于硒蛋白、硒核酸、硒多糖的提取，未粉碎的干燥茶葉用于沖泡時(shí)硒浸出率的測定。

1.2.2硒蛋白、硒核酸、硒多糖的提取

1.2.2.1硒蛋白的提取

稱取茶粉1 g，平行2份，各加入適量蒸餾水，室溫放置3d，浸提蛋白［16-18］，過濾，收集濾液，加鹽酸調(diào)節(jié)pH到蛋白質(zhì)等電點(diǎn)，蛋白質(zhì)沉淀完全后離心（5 000 r/min）分離，95%乙醇沖洗2次后，按1.2.4項(xiàng)所述方法消化，測定硒的含量。

1.2.2.2硒核酸的提取

稱取茶粉1 g，平行2份，各加入一定量2 moL/L 的NaCl溶液，沸水浴中提取30 min后過濾，重復(fù)提取兩次，合并濾液，［（1∶1酚-二氯甲烷）-異戊醇］（24∶1，mL/mL）法除去蛋白質(zhì)后［19-21］，用醋酸調(diào)節(jié)pH至2.5，冰水中靜置過夜，得核酸沉淀。離心（5 000 r/min）分離沉淀，95%乙醇沖洗2次后，按1.2.4項(xiàng)所述方法消化，測定硒的含量。

1.2.2.3硒多糖的提取

在提取核酸后的樣品殘?jiān)蟹謩e加入一定量3%草酸溶液［19-22］，沸水浴中提取30 min，過濾，重復(fù)提取兩次，合并濾液，［（1∶1酚-二氯甲烷）-異戊醇］（24∶1，mL/mL）法除去蛋白質(zhì)后，加入4倍量的95%乙醇，冰箱中靜置過夜，得多糖沉淀。離心（5 000 r/min）分離沉淀，85%的乙醇洗滌2次后，按1.2.4項(xiàng)所述方法消化，測定硒的含量。

1.2.3富硒茶中硒的浸出率的測定

稱取4 g干燥茶葉，加入100℃熱水200 mL，在相同溫度的水浴鍋中浸泡2、3、4 min，每一浸泡時(shí)間分別浸泡3次，并且過濾，收集每一次浸泡后的茶湯。同樣方法分別進(jìn)行95、90、85、80℃下浸出試驗(yàn)，按1.2.4項(xiàng)所述方法消化，測定硒的含量。

1.2.4硒含量的測定

1.2.4.1樣品處理

1）混酸的配制：用量筒移取300 mL硝酸于帶塞玻璃瓶中，然后加入200 mL高氯酸，充分搖勻，蓋上塞子，存于陰涼處，備用。

2）茶粉處理：稱取0.5 g茶粉于50 mL錐形瓶中，平行3份，同時(shí)做空白試驗(yàn)。

3）茶湯處理：量取15.00 mL泡好的茶湯于50 mL錐形瓶中，平行3份；提取的硒蛋白、硒多糖、硒核酸置于50 mL錐形瓶中。

4）冷消化：用移液管量取15.00 mL混酸［硝酸與高氯酸=3∶2（體積比）提前配制好］加入三角瓶中，過夜冷消化。

5）熱消化：電熱板砂浴，160℃～180℃加熱消解，消解時(shí)要盡量將HNO3趕盡（少量HNO3會(huì)使硒的熒光強(qiáng)度下降），消化至清亮無色冒白煙后，1 min～2 min內(nèi)取下稍冷。

6）還原：向三角燒瓶中加入5.0 mL鹽酸溶液（1∶1，體積比），置于沸水浴中加熱20 min，取下三角瓶，冷卻至室溫，加三重水5 mL稀釋，準(zhǔn)備過濾。

7）過濾定容：樣品液過濾至25 mL容量瓶中，用三重蒸餾水清洗三角瓶，清洗液合并，用三重蒸餾水定容，混勻，上機(jī)測試。

1.2.4.2樣品檢測

儀器自動(dòng)計(jì)算結(jié)果方式測量：設(shè)定好儀器最佳條件，在樣品參數(shù)畫面，輸入以下參數(shù)：樣品名稱、樣品狀態(tài)和個(gè)數(shù)，稀釋倍數(shù)，并選擇結(jié)果的濃度單位。逐步將爐溫升至所需溫度后，穩(wěn)定30 min后開始測量。連續(xù)用硒標(biāo)準(zhǔn)溶液的1號(hào)管進(jìn)樣，待讀數(shù)穩(wěn)定之后，轉(zhuǎn)入標(biāo)準(zhǔn)系列測量，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。在轉(zhuǎn)入樣品測定之前，再進(jìn)入空白值測量狀態(tài)，用樣品空白消化液進(jìn)樣，讓儀器取其均值作為扣底的空白值，隨后即可依次測定樣品。測定不同樣品前均用載液清洗進(jìn)樣器，整個(gè)測定過程由儀器自動(dòng)完成。儀器工作條件參數(shù)如表1所示，樣品測定結(jié)果按以下公式計(jì)算：

式中：X為樣品中硒的含量，μg /g；C為樣品消化液測定濃度，μg/L；C0為樣品空白消化液測定濃度，μg/L；m為樣品質(zhì)量，g；0.025為處理的試樣定容至25 mL。

表1　儀器工作參數(shù)Table 1 Instrument parameters

2　結(jié)果與分析

2.1硒標(biāo)準(zhǔn)曲線

配制濃度在0～21 μg/L的硒標(biāo)準(zhǔn)液，按順序裝入試管架，同時(shí)做試劑空白，按1.2.4項(xiàng)所述方法調(diào)整儀器，測試，得標(biāo)準(zhǔn)曲線，見圖1。

圖1　硒標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Selenium standard curve

線性方程為IF=58.919 4C+2.791 9，相關(guān)系數(shù)為0.999 3，表明設(shè)定試驗(yàn)條件及參數(shù)合適，可以用于測定樣品中的硒含量。

2.2紫陽富硒茶中總硒的含量

按1.2.4項(xiàng)下方法測定紫陽富硒茶中總硒含量，測定結(jié)果如表2所示。

表2　富硒茶中總硒的含量Table 2 Total selenium content in Se-enriched tea

結(jié)果表明紫陽富硒茶中總硒含量約為0.78 μg/g。硒含量較高。

2.3紫陽富硒茶硒的賦存形態(tài)及其含量

用1.2.2中方法提取出硒蛋白、硒多糖、硒核酸，按1.2.4項(xiàng)下方法測定各賦存形態(tài)中硒含量，并以所取茶粉樣品總量為基數(shù)換算，測定結(jié)果如表3所示。

表3　不同賦存形態(tài)的硒及其含量Table 3 Different forms of selenium and its content

表3結(jié)果表明：紫陽富硒茶硒的賦存形態(tài)中，與蛋白質(zhì)結(jié)合的硒為0.402 9 μg/g，占樣品總硒的51.65%，與多糖結(jié)合的硒為0.1968μg/g，占樣品總硒的25.23%，兩者占總硒的76.88%。可見紫陽富硒茶中的硒絕大部分是對(duì)人體有益的有機(jī)硒，且硒蛋白＞硒多糖＞硒核酸，說明在紫陽富硒茶中與蛋白質(zhì)結(jié)合是硒的主要賦存形態(tài)。

2.4紫陽富硒茶硒的浸出率結(jié)果

按1.2.4所述方法測定了茶湯中硒的濃度，浸出率測定結(jié)果如表4、表5所示。

表4　浸泡次數(shù)對(duì)硒的浸出率的影響Table 4 Influence of soak times on the dissovled rate of selenium

表5　浸泡時(shí)間對(duì)硒的浸出率的影響Table 5 Influence of soak time on the dissovled rate of Selenium

從表中數(shù)據(jù)可以看出，不同浸泡時(shí)間及浸泡溫度浸出率相差不明顯，為此進(jìn)行方差分析，結(jié)果如下表。

由表4、表5可以看出：3次浸泡中茶葉硒浸出率不同，浸泡溫度高，茶湯中硒含量高，但浸泡水溫為95℃時(shí)硒濃度最大；第1次浸泡茶葉硒浸出率約為第2次浸泡的2倍左右，第3次浸泡后茶葉中溶出的硒已不能用現(xiàn)有方法檢測到；茶湯中浸出的硒主要為與蛋白結(jié)合的硒，其次為與多糖結(jié)合的硒，兩者合計(jì)占總硒的76%以上，均為有利于人體吸收的有機(jī)硒形態(tài)；就浸泡時(shí)間而言，浸泡時(shí)間不同，茶葉中硒的浸出率不同，在本試驗(yàn)中浸泡3 min時(shí)硒的浸出率總體高于浸泡2、3 min時(shí)最大浸出率為25.80%。雖然浸泡4 min浸出率與3 min相近，但根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道［23］，浸泡時(shí)間過長，茶多酚等會(huì)因浸泡時(shí)間過長而氧化變質(zhì)，降低茶葉的色香味。此外，方差分析F值大于臨界值，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P值小于0.01，有顯著差異。綜上所述，富硒綠茶浸泡應(yīng)以95℃水溫，沖泡2次，每次3 min為宜。

表6　SPSS雙因素方差分析Table 6 Double factor variance analysis

3　結(jié)論與討論

1）紫陽富硒茶中硒賦存形態(tài)的研究表明，茶葉中的硒絕大部分是有機(jī)硒，其賦存形態(tài)主要為硒蛋白和硒多糖，硒蛋白含量遠(yuǎn)大于硒多糖的量，硒元素大多與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起。

2）紫陽富硒茶中硒浸出率的研究表明，浸泡時(shí)間，浸泡溫度，浸泡次數(shù)都會(huì)影響硒的浸出量，沖泡水溫95℃左右，沖泡時(shí)間3 min時(shí)為佳，茶葉沖泡到第3次幾乎沒有硒浸出，從硒的浸出角度出發(fā)，富硒綠茶不宜多次沖泡飲用，以2次為佳。

3）提取到的核酸中未檢出硒，這可能是由于：①與核酸結(jié)合的硒占茶葉中總硒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，用現(xiàn)有方法檢測不到；②試驗(yàn)中稱取的樣品的量過少或試驗(yàn)方法不當(dāng)。

4）紫陽富硒綠茶硒含量較高，研究表明富硒綠茶中硒主要以蛋白和多糖結(jié)合的有利于人體吸收的形式存在，每天飲用有助于人們補(bǔ)充一定量的微量元素硒。試驗(yàn)結(jié)果對(duì)紫陽富硒綠茶的飲用及開發(fā)利用提供了參考。

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Study on the Dissovled Rate of Selenium and Combined of Selenium in Selenium-riched Tea with Hydride Generation-atomic Fluorescence Method

XIE Juan-ping
（Department of Chemistry and Chemical Engineering，Ankang University，Ankang 725000，Shaanxi，China）

Abstract：The extraction of selenium and combined of selenium in selenium-riched tea were studied. Protein combined of selenium was extracted by hydrochloric acid，polysaccharide combined of selenium and nucleic combined of selenium were extracted by removing protein combined selenium with［（1∶1 phenol-methylene chloride）-isoamyl alcohol］（24∶1，mL/mL）. The selenium content of tea and nucleic，polysaccharide and protein combined of selenium were determined by atomic fluorescence spectrometry. The results showed that：Seprotein and Se-polysaccharide accounted for about 51.65%and 25.23%of the total selenium，the most important factors influencing the dissolution rate of selenium from tea was the soaking temperature，the dunking time and frequency. The dissolution rate was 46.35%at 95℃，and soaking three minutes，the dissolution rate of selenium was 25.80%. Content of selenium could not be detected when dunked three times. The selenium extracted from tea is almost organic selenium，selenium-protein＞selenium-polysaccharide＞selenium-nucleic. Socking tea should be three minutes and no more than two times at 95℃.

Key words：Se-riched tea；selenium-protein；selenium-polysaccharide；selenium-nucleic；dissolution rate

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.09.036

基金項(xiàng)目：陜西省科技廳農(nóng)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目（2010k01-19）

作者簡介：謝娟平（1972—），女（漢），副教授，碩士研究生，研究方向：天然產(chǎn)物研發(fā)。

收稿日期：2015-04-07